EP1986850A1 - Verfahren zur herstellung von leichtbauplatten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von leichtbauplatten

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EP1986850A1
EP1986850A1 EP07712162A EP07712162A EP1986850A1 EP 1986850 A1 EP1986850 A1 EP 1986850A1 EP 07712162 A EP07712162 A EP 07712162A EP 07712162 A EP07712162 A EP 07712162A EP 1986850 A1 EP1986850 A1 EP 1986850A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adhesive
cover layer
rotating
disc
flat
Prior art date
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Granted
Application number
EP07712162A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1986850B1 (de
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Erwin Calgua
Michael Thater
Ansgar Schmit
Bernd Schaper
Erhard Gleinig
Wolfgang Friedl
Hans-Peter Beins
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
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Publication of EP1986850A1 publication Critical patent/EP1986850A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1986850B1 publication Critical patent/EP1986850B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1284—Application of adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces
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    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
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    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/146—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers whereby one or more of the layers is a honeycomb structure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/17—Surface bonding means and/or assemblymeans with work feeding or handling means
    • Y10T156/1798—Surface bonding means and/or assemblymeans with work feeding or handling means with liquid adhesive or adhesive activator applying means

Definitions

  • the invention relates to a method for producing lightweight panels.
  • Lightweight panels are composite elements which consist of two cover layers and at least one core layer arranged between these cover layers and bonded thereto. They are used for example in the furniture industry or as lightweight components in the construction industry.
  • cover layers are mostly wood panels, especially chipboard, medium-density fiberboard (MDF boards) or plates of oriented chips (OSB boards) and plastic plates, metal sheets, especially those made of aluminum, or a combination of the listed plates for use.
  • the thickness of the cover layers used is preferably between 0.5 mm and 20 mm, in particular between 1 mm and 10 mm.
  • the core layers used are fabrics with a low weight. These are, for example honeycomb, FaIt- or plug structures made of paper, cardboard, wood or light metal, especially aluminum, or lightweight materials, such as lightweight wood-based panels, preferably with a density between 80 and 400 kg / m 3 , more preferably between 120 and 250 kg / m 3 and in particular between 180 and 220 kg / m 3 .
  • the production of lightweight panels is usually carried out by the cover layers are bonded discontinuously or in particular continuously with the core layers. This is preferably done by providing the cover layers and / or the core layers with an adhesive and then bringing them together, curing the adhesive and firmly bonding the components together.
  • the application of the adhesive is usually carried out by means of applicator heads, as described in EP 1 029 665, rollers, as described in DE 42 37 025, or nozzles, as described in WO 95/28533.
  • a disadvantage of using rollers is the tendency to soiling.
  • too much glue is often applied.
  • a disadvantage of the use of nozzles is the risk of aerosol formation.
  • both methods are limited to the use of one-component adhesives or 2K hot melt adhesive.
  • the object of the present invention was to find a method for the production of lightweight panels, in which the adhesive can be applied to the top layer and / or core layer, in which hardly aerosols are released, which is low maintenance, using all types of adhesives can be, which allows a continuous production and ensures the most even distribution of the adhesive in the required amount over the entire width of the lightweight panels.
  • the problem could be solved by applying the adhesive to the cover layer via at least one rotating disk located in the horizontal, preferably parallel to the cover layer.
  • the invention thus relates to a method for producing lightweight panels from at least one cover layer and a bonded core layer, wherein the adhesive is applied to at least one cover layer, characterized in that the application of the adhesive by means of one or more superimposed rotating disc (n ), which is mounted horizontally or at a slight deviation from the horizontal of up to 15 °, preferably parallel to the cover layer.
  • the invention further relates to an apparatus for producing lightweight panels by bonding at least one cover layer with a core layer, characterized in that it contains one or more superimposed rotating disc (s) for applying the adhesive to the cover layer, which in the horizontal or in a slight deviation from the horizontal of up to 15 °, preferably mounted parallel to the cover layer
  • the discharge of the adhesive takes place via the disc, which is mounted in the horizontal, preferably in parallel over the lower cover layer and can be rotated by a drive in rotation.
  • the disc can also be mounted with a deviation of up to 15 ° from the horizontal.
  • the disc can be round or elliptical. In the case of a circular disk, an accumulation of adhesive in the edge zones of the cover layer can be observed in comparison with the cover layer center. Therefore, a slightly elliptical shape of the disc is preferred in order to minimize the accumulation of adhesive in the edge zones of the cover layer.
  • the disc has a length to width ratio of 1 to 1.8, more preferably from 1 to 1.4, and especially from 1.0 to 1.25.
  • the adhesive is preferably applied to the topmost pane.
  • the supply of glue to the lower discs takes place through holes in the overlying disc.
  • the number of holes is 4 to 12, preferably 4 to 8, particularly preferably 4 of 100 to 900 mm 2 , preferably 100 to 650 mm 2 , more preferably 100 to 400 mm 2 .
  • 2 to 4, more preferably 2 discs are used one above the other.
  • the disc may be completely flat or rounded off at the side or folded.
  • the height of the rounded or bevelled edge is preferably 1, 0 - 30 mm. Preference is given to using a disc which is rounded off at the sides or bent bevelled.
  • In the fold holes or slots may be introduced to ensure the discharge of the adhesive. Diameter and number of holes or slots are coordinated so that the most uniform finely distributed application of the adhesive on the underlying cover layer is possible, all applied to the disc material can be discharged, and the maintenance of the disc is minimal.
  • the bevel 4 - 64 holes or slots having a diameter or a width of 0.5-5 mm, preferably 16 - 50, or slots having a diameter or a width of 1 -4 mm, more preferably 20 - 40 holes or Slits with a diameter or a width of 2-4 mm.
  • the slots are preferably open at the top.
  • the disc is cascaded.
  • Figure 1 shows the side view of such a disc.
  • the cascades are arranged rising from the axis of rotation (A) to the outside.
  • holes may be made in the disc so that some of the adhesive at these cascade transitions can be delivered to the lower cover.
  • Such a cascade-shaped disc ensures a particularly uniform application of the adhesive to the underlying cover layer.
  • the application of the adhesive to the disc is as close as possible to the axis of rotation.
  • the adhesive is distributed particularly evenly on the lower cover layer, when the point of application of the adhesive is parallel to the production direction exactly before or behind the axis of rotation.
  • It can be a disk with 2-4, preferably 2-3, more preferably 2 cascades are used.
  • the angle of inclination of the holes or slots, which are introduced into the disc for discharging the adhesive, is approximately 0-70 °, preferably 10-70 °, particularly preferably 30-60 ° with respect to the lower cover layer.
  • the holes may be attached to the cascade transitions as well as to the outer fold.
  • the number of holes increases from cascade to cascade from inside to outside. With respect to the axis of rotation at the innermost cascade transition (B) 4-30, preferably 12-25, more preferably 12-20 holes are mounted with a diameter of 1, 0-5.0 mm.
  • the number of holes or slots is 4 to 64, preferably 16 to 50, particularly preferably 20 to 40 with a diameter of 1, 0-5.0 mm.
  • the holes or slots on the outer fold are designed alternately with different inclinations to the cover layer.
  • the ratio of the diameter of adjacent cascades d n / d n -i is 1, 2-4.5, preferably 2-4.
  • the holes may have different angles and diameters in the different cascades. In general, the diameters of the holes decrease toward the edge of the disk.
  • the disc has, depending on the width of the cover layer, a diameter between 0.05 to 0.4 m, preferably 0.1 to 0.30 m, more preferably 0.12 to 0.25 m, with oval discs based on the long side of the oval shape, on. It is attached at a height of 0.02-0.2 m, preferably 0.03-0.18 m, particularly preferably 0.03-0.15 m above the covering layer to be wetted.
  • the rotating disk may also be in the form of a planar, at least four, preferably four or five-pointed star, which has rounded peaks and no straight lines in plan view and whose tips may be bent upwards, or one as described level round disc with cascading outwardly rising edges on the top and located therein outlet openings, in particular holes possess.
  • the wetting radius of the adhesive on the lower cover layer is preferably between 0.25 and 2.4 m, preferably 0.35-1.20 m.
  • a disk is sufficient to ensure a sufficient application of adhesive. If adhesive is to be applied to a wider area, it may be advantageous to use at least two of the above-described rotating disks, which can be mounted one behind the other, side by side or offset from one another. This avoids that the adhesive has too high a residence time on the disc and hardens on the disc.
  • the rotational speed of the disk is preferably between 200 and 2500 min -1 , more preferably between 200 and 2000 min -1 , and in particular between 300 and 1500 min -1 .
  • the amount of the adhesive applied to the cover layer is between 20-300 g / m 2 , preferably 40-200 g / m 2 , particularly preferably 50-120 g / m 2 .
  • the adhesive When using two-component adhesive, the adhesive is mechanically mixed prior to application to the rotating disc, high or low pressure mixer, preferably low-pressure mixer, can be used and applied to the disc via a suitable discharge device, for example, a downstream stirrer. If the disk is then set in rotation by means of a drive, the adhesive is distributed over the area under the disk, continuously conveyed cover layer.
  • a static or dynamic mixer made of plastic can be used for mixing and application of the adhesive to the disc.
  • the discharge rate of the adhesive is adjusted to the speed of the continuously operating system so that the desired order quantity per m 2 of cover layer can be achieved.
  • the height of the disc over the layer to be wetted, the disc diameter and the rotational speed are coordinated so that the discharged adhesive wets the cover layer as evenly as possible to the edges and is usually in the range described above.
  • the adhesive is laterally thrown away and distributed to the cover layer located in the horizontal, preferably parallel and below the rotating disk. Surprisingly, it has now been found that the order can be largely aerosol-free by means of the above-described technique.
  • the application pattern of the adhesive to the lower cover layer becomes more uniform when the amount of adhesive applied is in the range of 50-200 g / m 2 .
  • the uniformity of the application image is determined by visually assessing the distribution of the adhesive over the surface of the cover layer.
  • a paper strip is placed on the equipment and weighed before and after wetting by the adhesive.
  • the core layer is applied.
  • the upper cover layer is applied. This is also wetted with the adhesive as described above. Then it is turned and placed with the adhesive-covered side on the core layer.
  • adhesive it is also possible in principle to apply adhesive to the core layer as described above and to place the top layer thereon. However, it has been shown that the strength of the compound thus produced is lower than when applying the adhesive to the cover layer.
  • adhesive the usual and known for this purpose adhesive can be used.
  • the decisive factor is that the adhesives have a viscosity such that they can be applied to the layers with the pane and still act as adhesives after the application.
  • adhesives may be, for example, adhesives based on polyurethane, urea, polyvinyl acetate or hot melts.
  • adhesives such isocyanate-based.
  • polyisocyanates with compounds having two isocyanate-reactive hydrogen atoms, the reaction ratio preferably being selected such that the ratio of the number of isocyanate groups to the number of isocyanate-reactive groups 0.8 to 1, 8: 1, preferably 1 to 1, 6: 1.
  • the polyisocyanates used are the customary aliphatic, cycloaliphatic and, in particular, aromatic di- and / or polyisocyanates. Preference is given to tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI) and, in particular, mixtures of diphenylmethane diisocyanate and polyphenylene polymethylene polyisocyanates (crude MDI).
  • TDI tolylene diisocyanate
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • CAde MDI mixtures of diphenylmethane diisocyanate and polyphenylene polymethylene polyisocyanates
  • the isocyanates Lupranat BASF AG ® M 10, Lupranat M 20 ®, ® Lupranat M 50, Lupranat M 70 and Lupranat ® ® M are preferably used 200th
  • compounds having at least two isocyanate-reactive hydrogen atoms there are generally used those having two or more reactive groups selected from OH groups, SH groups, NH groups, Nhb groups and CH-acidic groups, e.g. ß-diketo groups, carry in the molecule.
  • polyetherols and / or polyesterols Preference is given to using polyetherols and / or polyesterols, more preferably polyether polyols.
  • the hydroxyl number of the polyetherols and / or polyesterols used is preferably from 25 to 800 mg KOH / g, the molecular weights are generally greater than 400.
  • the polyurethanes can be prepared without or with chain extenders and / or crosslinking agents.
  • Particularly suitable chain extenders and / or crosslinking agents are difunctional or trifunctional amines and alcohols, in particular diols and / or triols having molecular weights of less than 400, preferably from 60 to 300.
  • the polyol component of the adhesive preferably has a viscosity of 50-1,000 mPas, preferably 100-800 mPas, particularly preferably 100-400 mPas (25 ° C.).
  • the adhesive may optionally contain additive or reactive flame retardants. Such flame retardants are generally used in an amount of 0.1 to 30 wt .-%, based on the total weight of the polyol component.
  • cured polyurethane adhesives thereby have a density of from 200 to 1200 g / l, preferably from 100 to 1000 g / l, more preferably from 200 to 900 g / l.
  • OSB boards and plastic plates, metal plates, especially those made of aluminum, or a combination of the listed plates for use.
  • the core layers used are fabrics with a low weight. These are, for example honeycomb FaIt or plug structures made of paper, cardboard, wood or light metal, especially aluminum or lightweight materials such as lightweight wood-based panels, preferably with a density between 80 and 400kg / m 3 particularly preferably between 120 and 250 kg / m 3 and in particular between 180 and 220 kg / m 3 for use.
  • honeycomb, FaIt- or plug structures made of paper, cardboard, wood or light metal, especially aluminum.
  • Examples of the structure of the structures are hexagonal, strip-shaped material with incisions which can be inserted into one another at right angles and then glued together at the contact points, as shown in FIG. 2, or strip-like material in wave or zig-zag form (FIG. 1), which can be bonded at the contact points with the cover layer (2), as shown in Figures 3 and 4.
  • tailored lower and upper cover layers can be continuously transported, covered with adhesive by means of the device used according to the invention, the core layer can be applied to the lower cover layer and then the upper cover layer can be applied thereto.
  • At least the lower cover layer continuously unroll from a roll, to give the adhesive and then the core layer.
  • the upper cover layer can also be removed continuously from a roll or applied in the form of cut parts.
  • the inventive method can be produced with a sparse use of adhesive lightweight panels with a high tensile strength.
  • the device for the application of the adhesive is very reliable and low maintenance. It can also be easily installed in existing systems for the production of lightweight panels.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbauplatten aus mindestens einer Decklage (2) und einer mit dieser verklebten Kernlage (1) , wobei der Kleber auf mindestens eine Deckschicht aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftrag des Klebers mittels einer um die Ackse (A) rotierenden Scheibe erfolgt, die in der Waagerechten oder in einer geringen Abweichung von der Waagerechten von bis zu 15°, vorzugsweise parallel zu der Decklage angebracht ist.

Description

Verfahren zur Herstellung von Leichtbauplatten
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbauplatten.
Leichtbauplatten sind Verbundelemente, die aus zwei Decklagen und mindestens einer zwischen diesen Decklagen angeordneten und mit diesen verklebten Kernlage bestehen. Sie werden beispielsweise in der Möbelindustrie oder als Leichtbauelemente in der Bauindustrie verwendet.
Derartige Platten sind seit langem bekannt und beispielsweise beschrieben in der Deutschen Patentschrift Nr. 670090.
Als Decklagen kommen zumeist Holzplatten, insbesondere Spanplatten, mitteldichte Faserplatten (MDF-Platten) oder Platten aus ausgerichteten Spänen (OSB-Platten) sowie Kunststoff platten, Metallbleche, insbesondere solche aus Aluminium, oder eine Kombination der aufgeführten Platten zum Einsatz. Die Dicke der eingesetzten Decklagen liegt vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 20 mm, insbesondere zwischen 1 mm und 10 mm.
Als Kernlagen kommen Flächengebilde mit einem geringen Gewicht zum Einsatz. Dies sind beispielsweise Waben-, FaIt- oder Steckstrukturen aus Papier, Pappe, Holz oder Leichtmetall, insbesondere Aluminium, oder Leichtwerkstoffe, wie leichte Holzwerkstoffplatten, vorzugsweise mit einer Dichte zwischen 80 und 400 kg/m3, besonders bevorzugt zwischen 120 und 250 kg/m3 und insbesondere zwischen 180 und 220 kg/m3.
Die Herstellung der Leichtbauplatten erfolgt üblicherweise, indem die Decklagen mit den Kernlagen diskontinuierlich oder insbesondere kontinuierlich verklebt werden. Dies erfolgt vorzugsweise, indem die Decklagen und/oder die Kernlagen mit einem Klebstoff versehen und danach zusammengebracht werden, wobei der Kleber aushärtet und die Bestandteile fest miteinander verbunden werden.
Der Auftrag des Klebers erfolgt üblicherweise mittels Auftragsköpfen, wie in EP 1 029 665 beschrieben, Rollen, wie in DE 42 37 025 beschrieben, oder Düsen, wie in WO 95/28533 beschrieben. Nachteilig bei der Verwendung von Rollen ist die Nei- gung zur Verschmutzung. Außerdem wird häufig zuviel Kleber aufgetragen. Nachteilig bei der Verwendung von Düsen ist die Gefahr der Aerosolbildung. Außerdem sind beide Verfahren auf die Verwendung von Einkomponentenklebern oder 2K-Hotmeltkleber limitiert.
Demzufolge sollte ein Verfahren gefunden werden, durch welches ein Kleber möglichst gleichmäßig auf Decklagen und/oder Kernlagen verteilt wird, das eine kontinuierliche Produktion zulässt, weitgehend aerosolfrei arbeitet und trotz geringer Klebermenge eine ausreichende Haftung gewährleistet. Das Verfahren soll kontinuierlich oder diskontinuierlich eingesetzt werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun, ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbauplatten zu finden, bei dem der Kleber auf die Decklage und/oder Kernlage aufgebracht werden kann, bei dem kaum Aerosole freigesetzt werden, das wartungsarm ist, bei dem alle Typen von Klebern eingesetzt werden können, das eine kontinuierliche Produktion zulässt und eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Klebers in der benötigten Menge über die gesamte Breite der Leichtbauplatten gewährleistet.
Die Aufgabe konnte überraschenderweise gelöst werden, indem der Kleber über mindestens eine in der Waagerechten, vorzugsweise parallel zur Deckschicht, befindliche rotierende Scheibe auf die Deckschicht aufgebracht wird.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbauplatten aus mindestens einer Decklage und einer mit dieser verklebten Kernlage, wobei der Kleber auf mindestens eine Deckschicht aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftrag des Klebers mittels einer oder mehrerer übereinander angeordneten rotierenden Scheibe(n) erfolgt, die in der Waagerechten oder in einer geringen Abwei- chung von der Waagerechten von bis zu 15°, vorzugsweise parallel zu der Decklage angebracht ist.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur Herstellung von Leichtbauplatten durch Verkleben mindestens einer Decklage mit einer Kernlage, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Auftrag des Klebers auf die Decklage eine oder mehrere übereinander angeordnete rotierende Scheibe(n) enthält, die in der Waagerechten oder in einer geringen Abweichung von der Waagerechten von bis zu 15°, vorzugsweise parallel zu der Decklage angebracht ist
Der Austrag des Klebers erfolgt über die Scheibe, welche in der Waagerechten, vorzugsweise parallel über der unteren Deckschicht montiert ist und über einen Antrieb in Rotation versetzt werden kann. Die Scheibe kann auch mit einer Abweichung von bis zu 15° von der Waagerechten angebracht werden. Die Scheibe kann rund oder elliptisch sein. Bei einer kreisrunden Scheibe ist in den Randzonen der Deckschicht eine Anhäufung von Kleber im Vergleich zur Deckschichtmitte zu beobachten. Bevorzugt ist deshalb eine leicht elliptische Form der Scheibe, um die Anhäufung von Kleber in den Randzonen der Deckschicht zu minimieren. Vorzugsweise weist die Scheibe ein Längen-Breiten-Verhältnis von 1 bis 1 ,8 besonders bevorzugt von 1 bis 1 ,4 und insbesondere von 1 ,0 bis 1 ,25 auf.
Bei übereinander angeordneten Scheiben wird der Kleber bevorzugt auf die oberste Scheibe aufgegeben. Die Einspeisung von Kleber auf die unteren Scheiben erfolgt durch Löcher in der darüber liegenden Scheibe. Die Anzahl der Löcher beträgt 4 - 12, bevorzugt 4 - 8, besonders bevorzug 4 von je 100 - 900 mm2, bevorzugt 100 - 650 mm2, besonders bevorzugt 100 - 400 mm2. Vorzugsweise werden 2 bis 4, besonders bevorzugt 2 Scheiben übereinander eingesetzt.
Die Scheibe kann vollkommen flach oder an der Seite nach oben abgerundet oder abgekantet sein. Die Höhe des abgerundeten oder abgekanteten Randes beträgt vorzugsweise 1 ,0 - 30 mm. Bevorzugt wird eine an den Seiten nach oben abgerundete oder abgekantete Scheibe eingesetzt. In die Abkantung können Löcher oder Schlitze eingebracht sein, um den Austrag des Klebers zu gewährleisten. Durchmesser und Anzahl der Löcher oder Schlitze werden so aufeinander abgestimmt, dass ein möglichst gleichmäßiger feinverteilter Auftrag des Klebers auf die unterliegende Deckschicht möglich ist, sämtliches auf die Scheibe aufgebrachtes Material ausgetragen werden kann, und der Wartungsaufwand der Scheibe minimal ist. Vorzugsweise weist die Abkantung 4 - 64 Löcher beziehungsweise Schlitze mit einem Durchmesser beziehungsweise einer Breite von 0,5-5 mm, bevorzugt 16 - 50, beziehungsweise Schlitze mit einem Durchmesser beziehungsweise einer Breite von 1 -4 mm, besonders bevorzugt 20 - 40 Löcher beziehungsweise Schlitze mit einem Durchmesser beziehungsweise einer Breite von 2-4 mm auf. Die Schlitze sind vorzugsweise nach oben offen.
In einer Ausführungsform ist die Scheibe kaskadenartig gestaltet. Figur 1 zeigt die Seitenansicht einer solchen Scheibe. Dabei sind die Kaskaden von der Rotationsachse (A) nach außen hin ansteigend angeordnet. An den Übergängen von einer Kaskade zur benachbarten (B) können Löcher in der Scheibe angebracht sein so dass ein Teil des Klebers an diesen Kaskadenübergängen auf die untere Deckschicht ausgetragen werden kann. Solch eine kaskadenartig gestaltete Scheibe sorgt für einen besonders gleichmäßigen Auftrag des Klebers auf die darunter befindliche Deckschicht. Der Auftrag des Klebers auf die Scheibe erfolgt möglichst nah an der Rotationsachse. Überraschend wurde dabei gefunden, dass der Kleber besonders gleichmäßig auf die untere Deckschicht verteilt wird, wenn der Auftragspunkt des Klebers parallel zur Produktionsrichtung exakt vor bzw. hinter der Rotationsachse liegt. Es kann eine Scheibe mit 2-4, bevorzugt 2-3, besonders bevorzugt 2 Kaskaden eingesetzt werden.
Der Neigungswinkel der Löcher bzw. Schlitze, welche zum Austrag des Klebers in die Scheibe eingebracht werden, beträgt in bezug auf die untere Deckschicht etwa 0 - 70°, bevorzugt 10-70°, besonders bevorzugt 30-60°. Die Löcher können an den Kaskadenübergängen sowie an der äußeren Abkantung angebracht sein. Die Anzahl der Löcher nimmt dabei von Kaskade zu Kaskade von innen nach außen zu. In Bezug auf die Rotationsachse am innersten Kaskadenübergang (B) sind dabei 4-30, bevorzugt 12-25, besonders bevorzugt 12-20 Löcher mit einem Durchmesser von 1 ,0-5,0 mm angebracht. An der äußersten Abkantung (C) beträgt die Anzahl der Löcher, bzw. Schlitze 4 bis 64, bevorzugt 16 -50, besonders bevorzugt 20 - 40 mit einem Durchmesser von 1 ,0-5,0 mm. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Scheibe werden die Löcher bzw. Schlitze an der äußeren Abkantung alternierend mit unterschiedlichen Neigungen zur Deckschicht gestaltet. Das Verhältnis der Durchmesser benachbarter Kaskaden dn/dn-i beträgt 1 ,2-4,5, bevorzugt 2-4. Die Löcher können in den unterschied- liehen Kaskaden unterschiedliche Winkel und Durchmesser aufweisen. Im allgemeinen nehmen die Durchmesser der Löcher zum Rand der Scheibe hin ab.
Die Scheibe weist, abhängig von der Breite der Deckschicht, einen Durchmesser zwischen 0,05 bis 0,4 m, bevorzugt 0,1 bis 0,30 m, besonderes bevorzugt 0,12 bis 0,25 m, bei ovalen Scheiben bezogen auf die lange Seite der ovalen Form, auf. Sie ist in einer Höhe von 0,02 - 0,2 m, bevorzugt 0,03 - 0,18 m, besonderes bevorzugt 0,03 - 0,15 m über der zu benetzenden Deckschicht angebracht.
Die rotierende Scheibe kann auch die Form eines ebenen, mindestens vier-, vorzugs- weise vier- oder fünfzackigen Sterns, der in der Draufsicht abgerundete Spitzen und keine geraden Linien aufweist, und dessen Spitzen nach oben gebogen sein können, oder, wie beschrieben, einer ebenen runden Scheibe mit kaskadenartig nach außen ansteigenden Umrandungen auf der Oberseite und darin befindlichen Austrittsöffnungen, insbesondere Bohrungen, besitzen.
Der Benetzungsradius des Klebers auf der unteren Deckschicht liegt vorzugsweise zwischen 0,25 - 2,4 m, bevorzugt 0,35 - 1 ,20 m.
Im allgemeinen ist eine Scheibe ausreichend, um einen ausreichenden Kleberauftrag zu gewährleisten. Falls auf eine breitere Fläche Kleber aufgebracht werden soll, kann es vorteilhaft sein, mindestens zwei der oben beschriebenen rotierenden Scheiben einzusetzen, die hintereinander, nebeneinander oder versetzt zueinander angebracht werden können. Damit wird vermieden, dass der Kleber eine zu hohe Verweilzeit auf der Scheibe hat und auf der Scheibe aushärtet.
Die Drehzahl der Scheibe liegt vorzugsweise zwischen 200 - 2500 min"1, besonders bevorzugt zwischen 200 - 2000 min-1, und insbesondere zwischen 300 - 1500 min-1.
Die Menge des auf die Deckschicht aufgetragenen Klebers liegt zwischen 20 - 300 g/m2, bevorzugt 40 - 200 g/m2, besonders bevorzugt 50 - 120 g/m2.
Bei der Verwendung von Zweikomponentenkleber wird der Kleber vor dem Aufbringen auf die rotierende Scheibe maschinell vermischt, wobei Hoch- oder Niederdruckmischer, vorzugsweise Niederdruckmischer, verwendet werden können und über eine geeignete Austragsvorrichtung, beispielsweise ein nachgeschaltetes Rührorgan, auf die Scheibe aufgetragen. Wird die Scheibe nun mittels eines Antriebs in Rotation versetzt, erfolgt eine flächige Verteilung des Klebers auf die unter der Scheibe befindliche, kontinuierlich beförderte Decklage. Zum Vermischen und Auftrag des Klebers auf die Scheibe kann beispielsweise ein statischer oder dynamischer Mischer aus Kunststoff verwendet werden. Die Austragsmenge des Klebers wird so auf die Geschwindigkeit der kontinuierlich arbeitenden Anlage abgestimmt, dass die gewünschte Auftragsmen- ge pro m2 Decklage realisiert werden kann.
Die Höhe der Scheibe über der zu benetzenden Lage, der Scheibendurchmesser sowie die Rotationsgeschwindigkeit sind so aufeinander abgestimmt, dass der ausgetragene Kleber die Decklage bis zu den Rändern möglichst gleichmäßig benetzt und liegt üblicherweise im oben beschriebenen Bereich.
Der Kleber wird lateral weggeschleudert und auf die sich in der Waagerechten, vorzugsweise parallel und unterhalb zur rotierenden Scheibe befindliche Decklage verteilt. Überraschend wurde nun gefunden, dass der Auftrag mittels oben beschriebener Technik weitgehend aerosolfrei erfolgen kann.
Als Aerosole werden dabei kolloidale Systeme aus Gasen, wie Luft, mit darin fein verteilten kleinen flüssigen Teilchen von etwa 10"7 bis 10"3 cm Durchmesser bezeichnet.
Bei den aus ökonomischer Sicht notwendigen geringen Auftragsmengen des Klebers ist eine vollständige Benetzung der unteren Deckschicht mit dem Kleber nur schwierig erreichbar. Überraschenderweise wurde nun aber gefunden, das die mittels der erfindungsgemäßen Auftragstechnik bei geringen Auftragsmengen erreichte Beschichtung der unteren Deckschicht ausreichend ist, um die erforderliche Zugfestigkeit zwischen der behandelten Deckschicht und der darüber befindlichen Kernlage zu erreichen.
Überraschend wurde weiterhin gefunden, dass das Auftragsbild des Klebers auf die untere Decklage gleichmäßiger wird, wenn die Menge an aufgetragenem Kleber im Bereich von 50 - 200 g/m2 liegt. Die Gleichmäßigkeit des Auftragsbildes wird ermittelt, indem die Verteilung des Klebers über die Oberfläche der Deckschicht visuell beurteilt wird. Bei einer weiteren Möglichkeit dieser Bestimmung wird ein Papierstreifen auf die Anlage gelegt und vor und nach der Benetzung durch den Kleber ausgewogen.
Nach erfolgtem Auftrag des Klebers auf die untere Decklage erfolgt das Aufbringen der Kernlage. Darauf wird die obere Decklage aufgebracht. Diese wird dazu wie oben beschrieben ebenfalls mit dem Kleber benetzt. Danach wird sie gedreht und mit der mit dem Kleber bedeckten Seite auf die Kernlage gelegt.
Es ist prinzipiell auch möglich, wie oben beschrieben Kleber auf die Kernlage zu geben und darauf die Decklage zu setzen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Festigkeit der so hergestellten Verbindung geringer ist als beim Aufbringen des Klebers auf die Decklage. Als Kleber können die für diesen Einsatzzweck üblichen und bekannten Kleber eingesetzt werden. Entscheidend ist, dass die Kleber eine solche Viskosität aufwiesen, dass sie mit der Scheibe auf die Schichten aufgetragen werden können und nach dem Auf- trag noch als Kleber wirken. Dies können zum Beispiel Kleber auf Basis von Polyurethan, Harnstoff, Polyvinylacetat oder Hot-Melts sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Kleber solche auf Isocyanatbasis eingesetzt. Diese sind im allgemeinen erhältlich durch Umsetzung von Polyisocyanaten mit Verbindungen mit zwei gegenüber Isocya- naten reaktiven Wasserstoffatomen, wobei das Umsetzungsverhältnis vorzugsweise so gewählt wird, dass im Reaktionsgemisch das Verhältnis von Anzahl an Isocyanatgrup- pen zu Anzahl an gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen 0,8 bis 1 ,8 : 1 , bevorzugt 1 bis 1 ,6 : 1 beträgt.
Als Polyisocyanate kommen die üblichen aliphatischen, cycloaliphatischen und insbesondere aromatischen Di- und/oder Polyisocyanate zum Einsatz. Bevorzugt verwendet werden Toluylendiisocyanat (TDI), Diphenylmethandiisocyanat (MDI) und insbesondere Gemische aus Diphenylmethandiisocyanat und Polyphenylenpolymethylenpoly- isocyanaten (Roh-MDI).
Bevorzugt werden dabei die Isocyanate der BASF AG Lupranat® M 10, Lupranat® M 20, Lupranat® M 50, Lupranat® M 70 und Lupranat® M 200 eingesetzt.
Als Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanat reaktiven Wasserstoffatomen kommen im allgemeinen solche in Frage, die zwei oder mehrere reaktive Gruppen, ausgewählt aus OH-Gruppen, SH-Gruppen, NH-Gruppen, Nhb-Gruppen und CH-aciden Gruppen, wie z.B. ß-Diketo-Gruppen, im Molekül tragen.
Vorzugsweise eingesetzt werden Polyetherole und/oder Polyesterole, besonders bevorzugt Polyetherpolyole. Die Hydroxylzahl der verwendeten Polyetherole und/oder Polyesterole beträgt vorzugsweise 25 bis 800 mg KOH/g, die Molekulargewichte sind im allgemeinen größer als 400. Die Polyurethane können ohne oder mit Kettenverlän- gerungs- und/oder Vernetzungsmitteln hergestellt werden. Als Kettenverlängerungs- und/oder Vernetzungsmittel kommen insbesondere zwei- oder dreifunktionelle Amine und Alkohole, insbesondere Diole und/oder Triole mit Molekulargewichten kleiner als 400, vorzugsweise von 60 bis 300, zum Einsatz.
Die Polyolkomponente des Klebers weist dabei vorzugsweise eine Viskosität von 50 - 1000 mPas, bevorzugt 100 - 800 mPas, besonders bevorzugt 100 - 400 mPas (25°C) auf. Im Kleber können gegebenenfalls additive oder reaktive Flammschutzmittel enthalten sein. Derartige Flammschutzmittel werden im allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polyolkomponente, eingesetzt.
Bei der Umsetzung der Polyisocyanate mit den Polyolen werden bevorzugt keine physikalischen Treibmittel zugegeben. Chemische Treibmittel, vorzugsweise Wasser, gegebenenfalls im Gemisch mit Ameisensäure, können zugegeben werden, um eine geringe Volumenvergrößerung des Klebers zu erzielen. Diese Volumenvergrößerung dient dazu, Unebenheiten zwischen den Kontaktflächen der Decklage und der Kernla- ge auszugleichen, sowie zur Erhöhung der Haftfläche des Klebers zu der Kernlage bei der Verklebung von Waben oder sonstige gelöcherte, poröse oder netzartigen Materialien. Die ausgehärteten Polyurethankleber weisen dadurch eine Dichte von 200 bis 1200 g/l, bevorzugt von 100 bis 1000 g/l, besonders bevorzugt von 200 bis 900 g/l auf.
Als Decklagen kommen, wie beschrieben, zumeist Spanplatten, MDF-Platten oder
OSB-Platten, sowie Kunststoffplatten, Metallplatten, insbesondere solche aus Aluminium, oder eine Kombination der aufgeführten Platten zum Einsatz.
Als Kernlagen kommen Flächengebilde mit einem geringen Gewicht zum Einsatz. Dies sind beispielsweise Waben- FaIt oder Steckstrukturen aus Papier, Pappe, Holz oder Leichtmetall, insbesondere Aluminium oder Leichtwerkstoffe wie leichte Holzwerkstoffplatten, vorzugsweise mit einer Dichte zwischen 80 und 400kg/m3 besonders bevorzugt zwischen 120 und 250 kg/m3 und insbesondere zwischen 180 und 220 kg/m3 zur Anwendung.
Bevorzugt eingesetzt werden Waben-, FaIt- oder Steckstrukturen aus Papier, Pappe, Holz oder Leichtmetall, insbesondere Aluminium. Beispiele für die Ausgestaltung der Strukturen sind Sechseckwaben, streifenförmiges Material mit Einschnitten, das rechtwinklig ineinander gesteckt und danach an den Kontaktstellen miteinander verklebt werden kann, wie in Figur 2 dargestellt, oder streifenförmiges Material in Wellen- oder zick-zack-Form (1 ), das an den Berührungsstellen mit der Deckschicht (2) verklebt werden kann, wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt.
In der Praxis war es bisher Ziel für die Herstellung von Leichtbauplatten, einen mög- liehst geschlossenen dünnen Kleberfilm aufzutragen. Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass es vorteilhaft ist, wenn der Kleber in Form von diskreten Punkten auf der Oberfläche vorliegt. Durch die so erhaltene punktförmige Verklebung durch tröpf- chenförmigen Auftrag kann eine wesentlich verbesserte Haftfestigkeit erreicht werden.
Die Herstellung der Leichtbauplatten kann, wie beschrieben, diskontinuierlich oder kontinuierlich erfolgen. Bei der diskontinuierlichen Herstellung wird jeweils eine zugeschnit- tene untere und obere Deckschicht mit dem Kleber versehen, auf die untere Deckschicht die Kernlage und darauf die obere Deckschicht aufgebracht.
Bei der kontinuierlichen Herstellung können zugeschnittene untere und obere Deck- schichten kontinuierlich transportiert, mittels der erfindungsgemäß verwendeten Vorrichtung mit Kleber bedeckt, auf die untere Deckschicht die Kernlage und darauf die obere Deckschicht aufgebracht werden.
Es ist auch möglich, zumindest die untere Deckschicht kontinuierlich von einer Rolle abzurollen, darauf den Kleber und darauf die Kernlage zu geben. Die obere Deckschicht kann ebenfalls kontinuierlich von einer Rolle entnommen oder in Form von zugeschnittenen Teilen aufgebracht werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können mit einem sparsamen Einsatz von Kleber Leichtbauplatten mit einer hohen Zugfestigkeit hergestellt werden. Die Vorrichtung für den Auftrag des Klebers ist sehr betriebssicher und wartungsarm. Sie kann problemlos auch in vorhandene Anlagen zur Herstellung von Leichtbauplatten eingebaut werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Leichtbauplatten aus mindestens einer Decklage und einer mit dieser verklebten Kernlage, wobei der Kleber auf mindestens eine Deckschicht aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftrag des
Klebers mittels einer oder mehrerer rotierenden Scheibe(n) erfolgt, die in der Waagerechten oder in einer geringen Abweichung von der Waagerechten von bis zu 15°, vorzugsweise parallel zu der Decklage angebracht ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende flache Scheibe als kreisrunde flache Scheibe ausgestaltet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende flache Scheibe als ebene Scheibe mit kaskadenartig ansteigenden Umrandungen aus- gestaltet ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende flache Scheibe als Ellipse ausgestaltet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende flache Scheibe als ebener, mindestens vierzackiger Stern ausgestaltet ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende flache Scheibe als mit den Spitzen nach oben gebogener mindestens vierzackiger Stern ausgestaltet ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende flache Scheibe bei der Ausgestaltung als Stern vier oder fünf Zacken aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die als ebener vier- oder fünfzackiger Stern ausgestaltete rotierende Scheibe keine geraden Linien und nur abgerundete Ecken aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die als ebener vier- oder fünfzackiger Stern ausgestaltete rotierende Scheibe als mit den Spitzen nach oben gebogener vier- oder fünfzackiger Stern ausgestaltet ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die als ebene Scheibe mit kaskadenartig ansteigenden Umrandungen ausgestaltete rotierende Scheibe Austrittsöffnungen in Form von Bohrungen oder Schlitzen aufweist.
1 1. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei übereinander angeordnete rotierende Scheiben verwendet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen des Klebers auf die untere und/oder obere Deckschicht a) und/oder die untere und oder obere Seite der Kernlage b) als rotierende Scheibe eine ebene Scheibe mit kaskadenartig ansteigenden Umrandungen, mehrere übereinander angebrachte Scheiben, eine Ellipse oder ein ebener vier- oder fünfzackiger Stern eingesetzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Kleber ein Kleber auf Isocyanatbasis eingesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Decklagen, Spanplatten, MDF-Platten, OSB-Platten, Kunststoffplatten oder Metallplatten, , eingesetzt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Kernlagen Waben-, FaIt- oder Steckstrukturen aus Papier, Pappe, Holz oder Leichtmetall ein- gesetzt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Kernlagen leichte Holzwerkstoffplatten, vorzugsweise mit einer Dichte zwischen 80 und 400kg/m3 eingesetzt werden.
17. Vorrichtung zur Herstellung von Leichtbauplatten durch Verkleben mindestens einer Decklage mit einer Kernlage, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Auftrag des Klebers auf die Decklage eine oder mehrere übereinander angebrachte rotierende Scheibe(n) enthält, die in der Waagerechten oder in einer geringen Abweichung von der Waagerechten von bis zu 15°, vorzugsweise parallel zu der
Decklage angebracht ist.
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